[發明專利]一種復雜儲層可壓裂性評價方法

有效

• 申請號: 202011087617.3
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112307601B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張冉;孫建孟;李慶峰;孫天威;李召成;李曉輝
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21B43/26;G06F119/14
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明公開了一種復雜儲層可壓裂性評價方法，具體涉及復雜儲層油氣勘探開發領域。本發明通過在復雜儲層內選取多個巖心樣品，通過對一部分巖心樣品依次進行地應力測試實驗、巖石三軸力學實驗和巖石破壞實驗，確定巖心樣品的水平地應力差、脆性、殘余應力，通過對另一部分巖心樣品進行巴西劈裂實驗，確定巖心樣品的斷裂韌性和抗拉強度，基于回歸分析確定各參數與巖石樣品破裂壓力間的擬合度，計算各參數的加權系數，利用測井資料計算裂縫修正因子，綜合巖石樣品各測量參數及裂縫修正因子，建立復雜儲層可壓裂性評價模型，評價復雜儲層的可壓裂性。本發明提高了復雜儲層可壓裂性評價的準確性，有利于復雜油氣資源的高效開發。

技術領域

本發明涉及復雜儲層油氣勘探開發領域，具體涉及一種復雜儲層可壓裂性評價方法。

背景技術

隨著油氣資源需求的持續增加與技術發展，非常規油氣資源作為常規油氣資源的重要補充，受到了世界各國的廣泛關注。由于非常規開發方式難以對埋藏深且物性差的致密儲集層進行有效開發，因此，利用水力壓裂形成復雜縫網提高導流率已成為當今非常規儲層商業開發的主要手段。儲層的可壓性評價通過評定儲集層改造的難易程度從而優選壓裂層段，其為制定高效經濟的多級壓力方案提供了參考依據。現階段通用的儲層可壓裂性評價方法是基于巖石脆性展開的，即儲層巖石脆性越高，儲層的可壓裂性越強。

另一方面，復雜儲層在全球分布廣泛，其中碳酸巖儲層的探明儲量就占據總儲量的一半，且大多數為大規模高產量油氣田。但是，碳酸巖孔隙溶洞發育、非均質性強、質地堅硬，采用現有儲層可壓性評價的單一脆性指標難以準確評定具體施工過程中儲層壓裂的難易程度，為工程開發帶來了一定阻礙。同時，越來越多的學者提出高脆性系數的地層未必是優良的可壓裂層段，天然裂縫、成巖作用、地應力等因素也是儲層可壓裂性的重要評定參數。

因此，采用現有方法難以對復雜儲層可壓裂性進行準確評價，需要提出一種適用于復雜儲層的可壓裂性評價方法。

發明內容

本發明針對現階段難以準確評價復雜儲層可壓裂性的問題，提出了一種復雜儲層可壓裂性評價方法，尤其適用于碳酸巖儲層。該方法提高了復雜儲層可壓裂性評價的合理性，有利于復雜油氣資源的高效開發。

本發明采用以下的技術方案：

一種復雜儲層可壓裂性評價方法，具體包括以下步驟：

步驟1，基于研究區塊內的復雜儲層，在復雜儲層內選取多個巖心樣品；

步驟2，通過對巖心樣品進行地應力測試實驗，測量巖心樣品的最大地應力和最小地應力，計算巖心樣品的水平地應力差和水平地應力差影響因子；

步驟3，利用三軸力學測試系統對巖心樣品進行巖石三軸力學實驗，測量巖心樣品的楊氏模量和泊松比，計算巖心樣品的脆性；

步驟4，利用三軸力學測試系統對巖心樣品進行巖石破壞實驗，測量巖心樣品的殘余強度與破裂壓力，計算巖心樣品的歸一化殘余強度影響因子；

步驟5，通過對巖心樣品進行巴西劈裂實驗，測量巖心樣品的斷裂韌性和抗拉強度，計算巖心樣品的斷裂韌性影響因子和抗拉強度影響因子；

步驟6，分別對巖心樣品的水平地應力差、脆性、斷裂韌性、抗拉強度、殘余強度與巖石樣品的破裂壓力進行單相關分析，根據擬合度確定各參數的加權系數；

步驟7，根據研究區塊內的測井資料，獲取目標井的歸一化孔隙度與歸一化孔隙度譜均方差，計算裂縫修正因子；

步驟8，根據巖心樣品各參數的加權系數及裂縫修正因子，建立目標儲層可壓裂性評價模型，計算目標儲層可壓裂性評價參數，確定目標儲層的可壓裂性。

優選地，所述步驟1中，一部分巖心樣品用于依次進行地應力測試實驗、巖石三軸力學實驗和巖石破壞實驗，另一部分巖心樣品用于進行巴西劈裂實驗。